Arten von CNC-Werkzeugmaschinen:Eine Kurzanleitung, um alles über sie zu wissen

CNC-Maschinen können aufgrund der verschiedenen verfügbaren CNC-Bearbeitungswerkzeuge verschiedene Bearbeitungsverfahren durchführen. Diese verschiedenen CNC-Werkzeuge haben verschiedene Eigenschaften, die sie für verschiedene Operationen geeignet machen und gleichzeitig die Notwendigkeit manueller Eingaben durch Maschinenbediener reduzieren. Dies beseitigt das alte Problem, dass Maschinenbediener müde werden und den Prozess ruinieren.

Die CNC-Bearbeitungswerkzeuge sind in verschiedene Typen unterteilt, darunter Dreh-, Schneid- (Fräs-), Bohr- und Schleifwerkzeuge. Unter ihnen werden die CNC-Schneidwerkzeuge am häufigsten verwendet.

Dieser Artikel beschreibt die verschiedenen Arten von CNC-Werkzeugmaschinen und deren Funktionen. Wenn Sie mehr über diese Bearbeitungswerkzeuge erfahren möchten, dann ist dies die Kurzanleitung für Sie.

CNC-Drehwerkzeuge

Das Drehen ist eines der ältesten spanabhebenden Verfahren, das bis ins ägyptische Reich zurückreicht. CNC-Drehwerkzeuge arbeiten mit einer Drehbank (Drehmaschine), die das Werkstück mit hohen Umdrehungen pro Minute dreht, während das Drehwerkzeug das Werkstück in die programmierte Form bringt. Die Form des Werkstücks hängt von der Art des Drehvorgangs und dem verwendeten Drehwerkzeug ab. Beispiele für verschiedene Drehwerkzeuge sind:

Bohrwerkzeuge

Bohrwerkzeuge arbeiten mit der Drehmaschine zusammen, um gerade oder konische Löcher zu vergrößern, die bereits in das Werkstück gebohrt oder gegossen wurden.

Fasenwerkzeuge

Zerspanungsmechaniker verwenden Anfaswerkzeuge für verschiedene Anwendungen wie Entgraten, Entfernen scharfer Kanten an Werkstücken und Anfasen.

Rändelwerkzeug

Rändelwerkzeuge sind CNC-Drehwerkzeuge, die zur Herstellung verschiedener Muster (diagonal, gerade oder rautenförmig) auf der Oberfläche von Werkstücken dienen. Diese Muster dienen als Quelle für einen besseren Halt des fertigen Teils.

Trennwerkzeug

Trennwerkzeuge haben eine klingenähnliche Kante, die durch Schneiden von Materialien vom Werkstück funktioniert. Maschinisten verwenden es auch, um das fertige Teil vom Rest des Werkstücks zu trennen.

CNC-Schneidwerkzeuge (CNC-Fräswerkzeuge)

CNC-Schneidwerkzeuge gehören zu den am häufigsten verwendeten Werkzeugsätzen in der CNC-Industrie. Obwohl sie als Schneidwerkzeuge bezeichnet werden, gibt es in der CNC kein Verfahren namens Schneiden. Stattdessen haben wir das Fräsverfahren. Aus diesem Grund werden CNC-Schneidwerkzeuge auch als CNC-Fräser/CNC-Cutter bezeichnet.

Hinsichtlich des Verfahrens ist das Fräsen ein weiteres beliebtes Verfahren, für das häufig Bearbeitungswerkzeuge verwendet werden. Obwohl es im Bearbeitungsraum sehr wichtig ist, erreicht es die Genauigkeit, die das Drehverfahren aufgrund der großen Vielfalt der beim Fräsen verwendeten CNC-Werkzeuge hat. CNC-Fräser werden mit einer CNC-Fräse (oder Fräsmaschine) verwendet. Die Fräsmaschine verwendet CNC-Fräser, um Material von verschiedenen Stellen auf einem feststehenden Werkstück in einer kreisförmigen Bewegung zu entfernen.

Beispiele für Schneidwerkzeuge sind:

Schaftfräser

Wenn Sie sich mit CNC-Fräsen auskennen, haben Sie bestimmt schon von Schaftfräsern gehört. Sie sind Bohrern ziemlich ähnlich, aber vielseitiger. Sie helfen, auch ohne vorgebohrte Stelle Löcher in Materialien zu schneiden. Es gibt auch verschiedene Arten von Schaftfräsern, die sich durch die Anzahl der Schneiden und die Art der Nase unterscheiden, die sie haben.

Wenn man sie nach ihrer Nase klassifiziert, gibt es drei Typen:Bullnose, Kugelnase und flache Schaftfräser. In Bezug auf ihre Nutenzahl ist das Minimum, das jeder Schaftfräser haben kann, 8.

Brammenwerke

Brammenfräser sind CNC-Schneidwerkzeuge, die zum Fräsen von flachen Oberflächen verwendet werden. Sie sind vor allem für schwere Einsätze geeignet. Um Brammenfräser zu verwenden, müssen Sie die Werkstückoberfläche parallel zum CNC-Frästisch platzieren.

Face Mills

Planfräser sind CNC-Fräser mit flachen Stirnseiten mit auswechselbaren Schneidkanten aus Hartmetall. Da diese Schneiden seitlich liegen, können Planfräser Werkstücke nur in horizontaler Richtung schneiden. Die Funktion von Planfräsern besteht darin, flache Abschnitte an Werkstücken herzustellen. Ein Vorteil der Verwendung von Stirnfräsern ist die Möglichkeit, ihre Schneidkanten auszutauschen. Diese Eigenschaft verleiht dem Werkzeug eine längere Betriebszeit.

Fliegenschneider

Schlagmesser sind CNC-Fräser, die aus einem Grundkörper und Schneideinsätzen bestehen. Ihre Funktion besteht darin, flache oder breite Schnitte an Werkstücken auszuführen. Sie könnten entweder ein oder zwei Schneidbits haben. Schlagmesser mit zwei Schneiden haben den Vorteil, dass sie einen größeren Abschnitt des Werkstücks abdecken können. Sie könnten sie für ähnliche Funktionen wie Stirnfräser verwenden; sie sind jedoch weniger teuer.

Hohlmühlen

Hohlfräser sind CNC-Fräser mit Rohrform und sehen aus wie umgekehrte Schaftfräser. Sie werden häufig zum Erstellen von Formradien und Vollpunkten an Werkstücken verwendet.

Abgesehen von diesen Arten von Schneidwerkzeugen gibt es noch viele Arten, darunter:

• Reibahlen
• Seitenschneider
• Gewindefräser
• Evolventenverzahnungsfräser

Bohrwerkzeuge

Es ist auch als Bohrer bekannt, Maschinisten verwenden Bohrwerkzeuge, um Löcher in Werkstücken zu erzeugen. Sie arbeiten mit Spiralbohrern oder CNC-Fräsen und stellen diese Löcher mit ihren Spannuten und konischen Schneidspitzen her. Beispiele für Bohrwerkzeuge sind:

Zentrierbohrer

Maschinisten verwenden Zentrierbohrer, um präzise Löcher in das Werkstück zu bohren, bevor sie andere Bohrer verwenden, um das Loch zu vergrößern.

Auswerferbohrer

Auswerferbohrer werden nach Zentrierbohrern verwendet, um größere und tiefere Löcher am Werkstück zu erzeugen.

Spiralbohrer

Maschinisten verwenden Spiralbohrer, um Löcher herzustellen, die keine großen Spezifikationen erfordern.

Manchmal klassifizieren Maschinisten Bohrwerkzeuge als einen Unterabschnitt von Schneidwerkzeugen.

Schleifwerkzeuge

Schleifwerkzeuge arbeiten in Verbindung mit Schleifscheiben. Sie dienen zum Glätten der Oberfläche eines Werkstücks und haben meist eine hohe Genauigkeit. Das einzige identifizierte Schleifwerkzeug ist die Schleifscheibe.

Verschiedene Arten von Materialien, die bei der Herstellung von CNC-Werkzeugmaschinen verwendet werden

Das Rohmaterial von CNC-Werkzeugmaschinen bestimmt das Bearbeitungsverfahren, z. B. den Vorschub und die Schnittgeschwindigkeit, die Sie verwenden können. Als Faustregel gilt, dass das Rohmaterial Ihrer CNC-Werkzeugmaschinen härter sein muss als das Werkstückmaterial. Andernfalls ist das Tool für das Verfahren weitgehend wirkungslos. Nachfolgend sind einige gängige Beispiele für Materialien aufgeführt, die bei der Herstellung von Bearbeitungswerkzeugen verwendet werden:

Kohlenstoffstahl

Kohlenstoffstahl enthält eine Mischung aus Silizium, Kohlenstoff und Mangan und ist das billigste Werkzeug, das bei der Herstellung von CNC-Werkzeugmaschinen verwendet wird. Allerdings bringt der niedrige Preis einen großen Nachteil mit sich. Das Material hat eine geringe Haltbarkeit.

Daher können Werkzeugmaschinen aus Kohlenstoffstahl nicht im Schwerlastbetrieb eingesetzt werden. Aufgrund seines niedrigen Schmelzpunkts (200 °C) kann es der hohen Hitze, die im Hochleistungsbetrieb entsteht, nicht standhalten; daher beginnt es zu schmelzen. Maschinisten verwenden es, um leichte Materialien wie Schaumstoff oder Kunststoff zu schneiden.

Schnellarbeitsstahl

Schnellarbeitsstahl enthält haltbarere Metalle wie Wolfram, Molybdän und Chrom und ist ein haltbareres Material für die Herstellung von CNC-Werkzeugmaschinen. Mit einem Schmelzpunkt von 600 °C sind Werkstoffe aus Schnellarbeitsstahl für schwere Beanspruchungen geeignet und halten hohen Temperaturen stand.

Hartmetalle

Hartmetalle bestehen aus Karbiden und Metallen wie Titan. Aufgrund seiner Inhaltsstoffe hält er sogar höheren Temperaturen stand als Schnellarbeitsstahl. Allerdings ist das Material nicht so haltbar wie Schnellarbeitsstahl. Das bedeutet, dass ihre Einsatzdauer durch Risse oder Absplitterungen an der Werkzeugoberfläche verkürzt werden könnte. Daher ist ihre Verwendung hauptsächlich auf die Herstellung von Werkzeugen für die Endbearbeitung beschränkt.

Keramik schneiden

Dies ist das härteste Material auf dieser Liste. Korrosions- und hitzebeständige Zerspanungswerkzeuge aus diesem Material schneiden durch die härtesten Werkstücke. Sie ähneln jedoch in ihrer Werkzeuglebensdauer Hartmetallen. Trotz ihrer Härte verwenden Hersteller sie selten zur Herstellung von CNC-Werkzeugmaschinen, da sie anfällig für Risse und Späne sind.

Welche gängigen Beschichtungen werden in CNC-Bearbeitungswerkzeugen verwendet?

Ein weiterer Faktor, der zu den Eigenschaften von CNC-Werkzeugmaschinen beiträgt, ist die verwendete Beschichtung. Diese Beschichtungen können die Lebensdauer und Härte des Werkzeugs verbessern und ihm helfen, höheren Temperaturen standzuhalten. Beispiele für gängige Werkzeugbeschichtungen sind:

Titannitrid

Dies ist eine der frühesten und am häufigsten verwendeten Beschichtungen zur Erhöhung der Härte von Schneidwerkzeugen. Neben der Härte verbessert es auch andere Eigenschaften wie die thermische Stabilität und die Verschleißfestigkeit von Werkzeugen. Es hat auch eine mäßige Oxidationsbeständigkeit.

Die Hersteller entwickelten jedoch Variationen dieser Beschichtung mit besseren Eigenschaften. Daher ist seine Verwendung nicht mehr so ​​weit verbreitet wie zuvor.

Chromnitrid

Hersteller haben Chromnitridbeschichtungen hergestellt, um dort zu funktionieren, wo Titannitrid nicht funktionieren konnte. Die Beschichtung erhöht die Härte von Werkzeugmaschinen und macht sie korrosionsbeständig. Es erhöht auch ihre thermische Festigkeit und macht sie für Werkzeuge für Anwendungen mit hoher Hitze geeignet.

Aluminium-Titan-Nitrid (AlTiN) / Super-Life-Titan-Nitrid

Diese Beschichtung sollte nicht mit der Titan-Aluminium-Nitrid-Beschichtung (TiAlN) verwechselt werden. Diese beiden unterscheiden sich in ihrem Aluminiumgehalt. TiAlN enthält 40 % Aluminium, während AlTiN etwa 65 % Aluminium enthält. Diese Beschichtung erhöht die Hitzebeständigkeit von CNC-Werkzeugmaschinen.

Titankohlenstoffnitrid

Dies ist eine weitere Variante der Titannitridbeschichtung, die Kohlenstoff enthält. Aufgrund der relativ niedrigen Betriebstemperatur dieser Beschichtung kann sie in Hochtemperaturumgebungen nicht funktionieren. Es verbessert Eigenschaften wie Härte und Oberflächenschmierung von CNC-Schneidwerkzeugen.

Bei der Auswahl von CNC-Werkzeugmaschinen zu berücksichtigende Faktoren

Sicherzustellen, dass Sie das richtige Werkzeug haben, ist entscheidend für den Erfolg jedes Bearbeitungsverfahrens. Um sicherzustellen, dass Sie das richtige Werkzeug haben, müssen Sie die verschiedenen Eigenschaften berücksichtigen, die erforderlich sind, um die besten bearbeiteten Teile mit der besten Oberflächenrauheit erfolgreich herzustellen. Nachfolgend sind die verschiedenen Faktoren aufgeführt, die bei der Auswahl von Bearbeitungswerkzeugen zu berücksichtigen sind:

Das Material, aus dem das Werkstück besteht

Das Material, das Sie bearbeiten möchten, ist entscheidend für die Wahl Ihres Werkzeugs. Wie bereits erwähnt, muss das bei einem Bearbeitungsvorgang verwendete Werkzeug härter sein als das Werkstück. Nachdem Sie die Zähigkeit des Werkstücks bestimmt haben, können Sie leicht die Materialien bestimmen, die für das Bearbeitungsverfahren geeignet sind.

Das Rohmaterial des Werkzeugs

Auch die Eigenschaften des Werkzeugs sind entscheidend für die Auswahl des richtigen Werkzeugs. Wenn Sie beispielsweise ein Werkzeug benötigen, das eine lange Standzeit hat und hoher Hitze standhält, sind Werkzeuge aus Schnellarbeitsstahl die beste Wahl. Das Schneiden von Keramik ist jedoch die beste Option, wenn Sie ein Werkzeug suchen, das besonders harte Materialien wie Gusseisen schneiden kann.

Anzahl Flöten

Die Anzahl der Schneiden am Werkzeug ist wichtig, da sie die Vorschubgeschwindigkeit der Werkzeugmaschine bestimmen. Je größer die Anzahl der Spannuten, desto höher ist die Geschwindigkeit, mit der sich die Schneide gegen das Werkstück bewegt. Zu viele Spannuten könnten aber auch dazu führen, dass die abgeschnittenen Werkstückbits zwischen den Spannuten hängen bleiben. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, die optimale Anzahl von Spannuten für einen Bearbeitungsprozess zu erhalten.

Die Art der betrachteten Bearbeitungsoperation

Es gibt verschiedene CNC-Bearbeitungswerkzeuge, die für verschiedene Bearbeitungsverfahren spezifiziert sind. Die Art des Bearbeitungsverfahrens gibt Ihnen also eine Auswahl an Werkzeugen, mit denen Sie arbeiten können. In einigen Fällen können die Werkzeuge für ein bestimmtes Bearbeitungsverfahren jedoch auch für andere Anwendungen geeignet sein.

Die Werkzeugbeschichtung

Auch die Beschichtung der Werkzeugmaschine ist von entscheidender Bedeutung, da sie die Eigenschaften des Werkzeugs beeinflusst. Beispielsweise erhöht eine Titannitridbeschichtung die Herstellungskosten eines Werkzeugs und dessen Härte. Wenn Sie also ein Werkzeug zu einem günstigen Preis benötigen, kommt ein Titannitrid-Werkzeug nicht in Frage.

Keine Bearbeitung ohne CNC-Werkzeugmaschinen

CNC-Werkzeugmaschinen sind in zerspanenden Verfahren unverzichtbar. Sie müssen jedoch die richtige finden, um sicherzustellen, dass der Bearbeitungsprozess reibungslos abläuft. Anstatt sich den Kopf über das richtige Werkzeug zu zerbrechen, können Sie Ihre Bearbeitungsvorgänge an Experten auslagern.

Warum sollten Sie sich Gedanken über die Auswahl von CNC-Werkzeugmaschinen machen, wenn Sie ein Expertenteam damit beauftragen könnten? WayKen ist Ihr One-Stop-Shop für alles CNC-Bearbeitungsexperte. Wir bieten verschiedene Arten von CNC-Bearbeitungsdiensten an, einschließlich Fräsen, Drehen, Bohren, Erodieren usw. Ob es sich um einen Prototyp oder bearbeitete Kleinserienteile handelt, Sie können sicher sein, dass Sie sie bekommen hochwertige Fertigungsteile.

Außerdem müssen Sie bei der Zusammenarbeit mit WayKen keine Angst vor hohen Preisen haben. Wir bieten neben branchenführenden Umschlagszeiten einige der besten Preise.

Sie können sich an uns wenden, um ein Bearbeitungsangebot zu erhalten, und wir werden innerhalb der nächsten 12 Geschäftsstunden antworten. Klicken Sie auf die Schaltfläche unten, um noch heute direkt mit uns in Verbindung zu treten!

Holen Sie sich jetzt ein Angebot!

Häufig gestellte Fragen

Gibt es ein Werkzeug, das für alle Bearbeitungsverfahren geeignet ist?

Während einige Tools für mehr als ein Verfahren funktionieren können, ist kein einzelnes Tool in allen Arten von Verfahren funktionsfähig. Es ist ratsam, nur Werkzeuge zu verwenden, die für ein Bearbeitungsverfahren spezifiziert sind, um die besten Ergebnisse zu erzielen.

Welche Art von Material eignet sich am besten für die Herstellung von CNC-Werkzeugen?

Das beste Material für eine CNC-Werkzeugmaschine hängt von dem Bearbeitungsverfahren ab, mit dem das Werkzeug arbeiten wird. Schnellarbeitsstahl bietet jedoch das Beste aus beiden Welten in Bezug auf Preis und Härte.

Ist eine Beschichtung für CNC-Werkzeuge notwendig?

Die Beschichtung hilft, die Eigenschaften von Zerspanungswerkzeugen zu verbessern. Daher sind sie für viele Werkzeuge wichtig. Sie sind jedoch nicht erforderlich. Sie können diese Werkzeuge ohne Beschichtung verwenden. Das einzige Problem bei den meisten Werkzeugen ohne Beschichtung ist, dass sie möglicherweise nicht so lange halten wie beschichtete Werkzeuge.